O gigantesco buraco negro no centro da Via Láctea pode estar produzindo misteriosas partículas chamadas neutrinos. Se isso for confirmado, esta seria a primeira vez que cientistas traçaram neutrinos nos buracos negros.
A prova disso veio de três satélites da NASA que fazem observações em luz de raios X: O Observatório Chandra de Raios X, o Swift, de emissões de raios gama, e o Conjunto Nuclear Telescópio Espectroscópico (NuSTAR).
Neutrinos são minúsculas partículas sem carga com fraquíssima interação com elétrons e prótons. Ao contrário de partículas de luz ou carregadas, os neutrinos podem emergir das profundezas de suas fontes cósmicas e viajar através do universo sem serem absorvidos pela matéria em seu caminho ou, no caso de partículas carregadas, defletidos por campos magnéticos.
A Terra é constantemente bombardeada por neutrinos vindos do Sol. Entretanto neutrinos vindos de além do sistema solar podem ser milhões ou bilhões de vezes mais energéticos. Cientistas há muito tempo buscam a origem de neutrinos de energia ultra alta e muito alta.
“Descobrir de onde vêm os neutrinos de energia ultra alta é um dos maiores problemas da astrofísica atualmente,” disse Yang Bai da Universidade de Wisconsin em MADISON, coautor de um estudo sobre esses resultados, publicado na Physical Review D. “Nós temos agora a primeira prova de que uma fonte astronômica – o buraco negro supermassivo da Via Láctea – pode estar produzindo esses neutrinos muito energéticos.”
Como os neutrinos atravessam facilmente a matéria, é extremamente difícil construir detectores que revelem exatamente de onde o neutrino veio. O Observatório de Neutrinos IceCube (Cubo de Gelo), localizado sob o Polo Sul, detectou 36 neutrinos de alta energia desde que começou a funcionar, em 2010.
Ao combinarmos as capacidades do IceCube com os dados dos três telescópios de raios X, os cientistas puderam procurar eventos violentos no espaço que correspondessem com a chegada de neutrinos de alta energia aqui na Terra.
“Nós fomos ver o que aconteceu depois de o Chandra ter observado a maior explosão já detectada de Sagittarius A*, o buraco negro supermassivo da Via Láctea,” disse a coautora Andrea Peterson, também da Universidade de Wisconsin. “E menos de três horas depois, houve uma detecção de neutrino no IceCube.”
Além disso, várias detecções de neutrinos apareceram dentro de alguns dias de labaredas vindas do buraco negro supermassivo, que foram observadas com o Swift e NuSTAR.
“Seria um acontecimento e tanto se nós descobríssemos que Sagittarius A* produz neutrinos,” disse a coautora Amy Barger da Universidade de Wisconsin. “É uma pista muito promissora para os cientistas seguirem.”
Os cientistas acreditam que os neutrinos das mais altas energias foram criados nos mais potentes eventos do Universo, como fusões entre galáxias, matéria caindo em buracos negros supermassivos, e os ventos ao redor de densas estrelas giratórias chamadas pulsares.
A equipe de pesquisadores ainda está tentando desenvolver um exemplo de como Sagittarius A* pode produzir neutrinos. Uma idea é a de que isso pode acontecer quando partículas ao redor do buraco negro são aceleradas por uma onda de choque, como um estrondo sônico, que gera partículas carregadas que decaem para neutrinos.
Este último resultado também pode contribuir para a compreensão de outro grande mistério da astrofísica: a fonte de raios cósmicos de alta energia.
Como as partículas carregadas que formam os raios cósmicos são defletidas por campos magnéticos de nossa galáxia, os cientistas não conseguem detectar sua origem. As partículas carregadas aceleradas por uma onda de choque próxima a Sgr A* podem ser uma importante fonte de raios cósmicos muito energéticos.
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